Calcul des trajectoires utilisant les algorithmes génétiques en trois dimensions pour un avion modélisé en six dimensions

Kouba, Gabriel (2010). Calcul des trajectoires utilisant les algorithmes génétiques en trois dimensions pour un avion modélisé en six dimensions. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

De nos jours en aéronautique, le calcul des trajectoires devient de plus en plus précis. Et pour cause, de lui dépend notre connaissance de la position de l'avion, de sa consommation de carburant, des conflits avec les autres avions, et donc des enveloppes de vol. L'espace aérien étant de plus en plus saturé et les normes concernant la pollution de plus en plus strictes, la précision dans la prédiction des trajectoires est un sujet des plus actuels. Le défaut de la plupart des méthodes utilisées jusqu'à présent est leur limitation au niveau des contraintes qui sont de plus en plus nombreuses. La problématique du projet consiste dans le calcul d’une trajectoire aéronautique en trois dimensions (altitude, longitude, latitude) pour un avion modélisé en six dimensions (déplacements spatiaux en altitude, longitude, latitude et angles de roulis, tangage, lacet) en fonction de multiples contraintes (viabilité de l’appareil, ajustement d’altitude…). Afin de répondre à ce problème nous avons utilisé la méthode d’optimisation par algorithmes génétiques. L’avantage de tels algorithmes est que l'on peut optimiser un problème suivant un grand nombre de contraintes pouvant provenir de disciplines différentes (dans notre cas : structure de l'avion, corrections de trajectoires...). Les résultats obtenus ont permis de tracer des trajectoires optimisées suivant six contraintes. 1) le rapprochement de points de rendez-vous, 2) l'ajustement d'altitude, 3) l’évolution de la route horizontale, 4) l’angle d’arrivée sur les points de rendez-vous, 5) la viabilité de l'appareil, et 6) le non-dépassement de trajectoire…

Titre traduit

Trajectories calculations with genetic algorithms on three dimensions for an aircraft in six dimensions

Résumé traduit

Nowadays in aeronautics, the calculation of trajectories becomes more and more precise. In fact, with this higher precision, comes our knowledge of aircraft’s position, its fuel’s consumption, and conflicts with other planes: in other words its flight’s envelope. The flight space becomes more and more saturated and the standards concerning the pollution tighter, the precision in trajectories’ prediction is a burning issue. The disadvantage of most methods used until now is their limitation concerning the number of the constraints, which are more and more numerous. The purpose of the project consists in computing of an aeronautical trajectory in three dimensions (latitude, longitude, altitude) for an aircraft modelized in six dimensions (spatial movements in latitude, longitude, altitude and angles of roll, pitch, yaw)according to multiple constraints (viability of the device, the adjustment of altitude). In order to answer this problem we used a method of optimization by genetic algorithms. The advantage of such algorithms is that we can optimize a problem following a large number of constraints which can result from different disciplines (in our case: structure of the aircraft, corrections of trajectories). The obtained results allowed us to draw optimized trajectories following six constraints. 1) the link of waypoints, 2) the adjustment of altitude, 3) the evolution of the horizontal road, 4) the angle of arrival on the waypoints, 5) the viability of the aircraft, 6) the non-overtaking of trajectory …

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie". Bibliogr. : f. [78].
Mots-clés libres:	Avions Trajectoires Simulation par ordinateur. Algorithmes génétiques. flight management system, contrainte de vol
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Botez, Ruxandra
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	18 nov. 2010 16:35
Dernière modification:	07 févr. 2017 21:13
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/305

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